Il “cemento vivente” in grado di auto-ripararsi grazie ad un batterio

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Si tratta del materiale da costruzione più popolare al mondo. I Romani ci costruirono il pantheon circa 2.000 anni fa, e negli anni abbiamo sempre cercato di trovare modi per rendere il cemento sempre più durevole.

Non importa con quanta cura si è mescolato o rinforzato, alla fine si sono sempre presentate le temute crepe di cemento, e in certe condizioni, quelle crepe hanno portato al collasso della struttura. “Il problema con le crepe nel calcestruzzo sono le perdite,” spiega il professor Henk Jonkers, della Delft University of Technology, nei Paesi Bassi.

Se vi sono delle crepe, l’acqua passa attraverso – nelle cantine, in un garage; In secondo luogo, lì, se l’acqua arriva ai rinforzi in acciaio e li corrodono, la struttura crolla“.

Ma Jonkers ha messo a punto un modo completamente nuovo di dare al calcestruzzo una vita più lunga.
Abbiamo inventato il bio-cemento – questo è un cemento che guarisce se stesso utilizzando dei batteri,” dice. Il bio-cemento è mescolato proprio come il cemento normale, ma con un ingrediente in più – ovvero con l’agente di guarigione. Rimane intatto durante la miscelazione, si attiva e si dissolve, solo se si formano crepe nel cemento e l’acqua penetra dentro.

The concrete uses bacteria to heal itself.

Jonkers, un microbiologo, ha iniziato a lavorare su di esso nel 2006, quando un tecnico gli ha chiesto se sarebbe stato possibile utilizzare i batteri per rendere il cemento in grado di auto-guarirsi. Ci sono voluti tre anni a Jonkers per risolvere il problema – ma c’erano alcune sfide difficili da superare.

Servono dei batteri in grado di sopravvivere nel duro ambiente di cemento“, dice Jonkers. “È un materiale lapideo simile alla roccia, molto secco.” Il calcestruzzo è estremamente alcalino ed i batteri “guaritori” devono attendere per anni prima di essere attivati dall’acqua.

Jonkers ha scelto il batteri Bacillus per questo lavoro, perché prosperano in condizioni alcaline e producono spore che possono sopravvivere per decenni senza cibo o senza ossigeno. “La sfida successiva era non solo avere i batteri attivi nel calcestruzzo, ma anche fargli produrre il materiale di riparazione per il calcestruzzo – e cioè il calcare,” spiega Jonkers. Per produrre calcare i bacilli hanno bisogno di una fonte di cibo. Lo zucchero è un’opzione, ma l’aggiunta di zucchero al mix renderebbe il cemento morbido e debole.

The bacteria used for the job are the bacillus, because they thrive in alkaline conditions and produce spores that can survive for decades without food or oxygen.

Alla fine, Jonkers ha scelto il lattato di calcio, mettendo i batteri ed il lattato di calcio in capsule di plastica biodegradabile e aggiungendo le capsule alla miscela di calcestruzzo umido.

Quando le crepe iniziano a formarsi nel cemento, l’acqua entra e apre le capsule. I batteri a questo punto germinano, si moltiplicano e si nutrono del lattato, e così facendo si combina il calcio con gli ioni di carbonato per formare calcite, o calcare, che tappa le fessure.

Concrete is extremely alkaline and the "healing" bacteria must wait dormant for years before being activated by water.

Jonkers spera che il suo cemento possa essere l’inizio di una nuova era di edifici biologici.
Sto combinando la natura con i materiali da costruzione,” dice. “La natura ci sta fornendo un sacco di funzionalità gratis – in questo caso, i batteri che producono calcare ”.

Salvatore Gemmellaro

Fonte: CNN

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Non ho mai fatto della Scienza solo una materia di studio ed una passione personale, ma l’ho sempre ammirata come un’opera d’arte. Riesco a vederne la bellezza. I miei contemporanei probabilmente vedono solamente basi di Rna, gli enzimi. Io vedo Picasso, le più stupende sculture della biologia, vedo i Virus. Sono laureando in Scienze Biologiche, ed intendo dar del mio, in futuro, nel mondo della ricerca scientifica.

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